基于labview的汽车燃油经济性仿真系统(长安大学 胡新)

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1、基于LabVIEW的作者简介：胡新（1989-），女，山东日照，工学硕士，CAE方向。E-mail：843822624@qq.com。TEL:15109242209。汽车燃油经济性仿真系统ThevehiclefueleconomysimulationsystembasedonLabVIEW胡新，焦渊，郭潇然HuXin,JiaoYuan,GuoXiaoran（长安大学汽车学院，陕西西安710064）摘要：本文以汽车理论知识和汽油发动机负荷特性试验为基础，利用LabVIEW软件作为开发平台，采用了结构化设计

2、和模块化编程的基本思路，设计出汽车燃油经济性仿真系统，本系统能够仿真计算出燃油经济性的两大评价指标，仿真结果可靠性高，并且能够生成报表文档，使用方便。可以利用本系统的仿真结果对影响燃油经济性的车辆结构参数进行优化，提高车辆的燃油经济性。关键词：LabVIEW；汽车的燃油经济性；仿真0引言如今，世界汽车工业发展迅速，汽车已经走进了相当一部分人的家庭，成为人们平时生活和工作中必不可少的交通运输工具。汽车极大地方便了人们的日常出行，同时也提高了人们的生活质量。但是随着汽车数量的迅猛增加，石油的消耗量与日剧增，

3、然而石油属于不可再生资源，因此如何在设计中通过优化车辆基本参数提高燃油经济性已成为世界各国研究设计中的重大课题。基于LabVIEW的汽车燃油经济性仿真系统可以计算结构参数不同的车辆的燃油经济性，并生成报表，车辆设计人员可以根据此系统优化车辆的结构参数，提高燃油经济性。1基于LabVIEW的汽车燃油经济性仿真系统1.1系统介绍基于LabVIEW的汽车燃油经济性仿真系统是以LabVIEW编程处理软件为平台，以汽油发动机负荷特性试验为基础，通过计算等速百公里油耗和商用车六工况百公里油耗来评价车辆的燃油经济性。

4、本系统通过输入汽油发动机负荷特性试验数据、车辆的结构参数以及商用车六工况参数，经过仿真计算，得到车辆的负荷特性曲线、不同发动机转速下的拟合系数、等速百公里油耗图、等速百公里油耗、商用车六工况车速-时间图和商用车六工况百公里油耗，并能生成报表，供设计人员参考。基于LabVIEW的车辆燃油经济性仿真系统包括七大模块，分别是：负荷特性仿真模块、等速百公里油耗仿真模块、商用车六工况百公里油耗仿真模块、参数存储模块、导出图像模块、生成报表模块、参数清零模块。1.2计算方法1.2.1发动机拟合系数的计算发动机的负荷

5、特性是指发动机的转速不变时，其性能指标随负荷的变化关系。本系统采集的发动机的负荷特性试验数据是发动机一定转速下，不同发动机功率下的燃油消耗率数据，采集到发动机的负荷特性试验数据，并根据负荷特性曲线的拟合公式即可求得不同发动机转速下的拟合系数。负荷特性曲线的拟合公式为，公式中，b代表燃料消耗率[g/(kW∙h)]，代表功率（kW），,,,,代表拟合系数。1.2.2等速百公里油耗的计算发动机在一定的转速n以及一定功率Pe情况下，可以根据负荷特性曲线的拟合公式和拟合系数来确定汽车的燃料消耗率b。若发动机转速与

6、负荷特性中给定的转速不相等，利用插值法可以确定相应的燃油消耗率b。等速百公里燃油消耗量可由下述公式求得：公式中，b代表车辆燃料消耗率[g/(kW∙h)]，代表车速(km/h)，ρ代表使用的燃油的密度（kg/L），g代表当地重力加速度，取9.81；汽车的ρg一般取作6.98~7.17N/L。1.2.3商用车六工况百公里油耗的计算商用车六工况百公里油耗的计算包括三部分，分别是等速行驶工况燃油消耗量，等加速行驶工况燃油消耗量，等减速行驶工况燃油消耗量。等加速行驶工况燃油消耗量可由以下公式求得：其中，，，，Qt

7、3，Qt4，∙∙∙，Qtn代表在，，，t3，t4，∙∙∙，tn各个时刻的单位时间车辆燃油消耗量（mL/s），代表汽车行驶速度每增加1km/h时需要的时间(s)。汽车在进行减速行驶时，油门松开同时进行轻微制动，在此状态下发动机处于强制怠速状态，此时消耗的燃油消耗量就是正常怠速时油耗。因此，在等减速工况下燃油消耗量的数值为怠速油耗减和加速行驶时间的乘积，此时的减速时间为：公式中的ua2、ua3代表起始时和减速终了时的车速（km/h）；则代表减速度（m/s2）。在等减速行驶工况的燃油消耗量为公式中的Qi表示怠

8、速状态下的燃油消耗量（mL/s）。商用车六工况百公里油耗可由以下公式求得：公式中，∑Q代表整个过程中的油耗量总和（mL），S代表整个循环过程的行驶距离（m）。2系统的程序实现2.1负荷特性仿真模块负荷特性仿真模块设计主要是根据汽油发动机的负荷特性试验仿真出负荷特性拟合公式中的拟合系数。根据汽油发动机负荷特性试验得到不同特征转速对应下的各个功率、燃油消耗率值，将数据通过多项式拟合，得到不同转速下的负荷特性曲线和负荷特性拟合公式的拟合系数，并将